本项目依托国家自然科学基金仪器专项、国家科技支撑计划等多项科研项目研发,持续攻关20余年,突破了人体动脉近生理脉动流准确模拟技术的国际公认难题。提出人体动脉脉动流非线性集中-分布式混合参数流体网络模型的核心理论,突破了近生理脉动流模拟技术、波形自动调控技术、多模态生物力学载荷模拟技术、生理载荷可控加载技术等关键技术,研发了近生理脉动流体外评测系统、人工瓣膜脉动流评测系统、人工瓣膜加速疲劳系统等系列产品,精准解决了医疗器械体外评测领域行业痛点。本项目研制的体外评测设备具有完全自主知识产权,拥有核心专利20余项,软件著作权6项,核心部件实现全国产化。设备已成功应用于国产人工心瓣、血管支架等产品研发,应用于国家相关产品标准制定以及评检机构进行医疗器械检定;并应用于支撑心血管血流动力学及力学生物学、心血管再生医学(组织工程)研究。支撑获批6项医疗器械注册证,应用单位包括中检院医疗器械检定所,阜外、协和及安贞医院,佰仁公司,阿迈特公司,金仕生物公司,苏州茵络公司,上海交大,西南交大等国内多家重要单位。本项目在医疗器械评测领域具有行业领先地位,受到业内高度认可。
本项目依托国家自然科学基金仪器专项、国家科技支撑计划等多项科研项目研发,持续攻关20余年,突破了人体动脉近生理脉动流准确模拟技术的国际公认难题。提出了提出人体动脉脉动流非线性集中-分布式混合参数流体网络模型的核心理论,突破了近生理脉动流模拟技术、波形自动调控技术、多模态生物力学载荷模拟技术、应力在线测试分析技术、生理载荷可控加载技术等关键技术,研发了近生理脉动流体外评测系统、人工瓣膜脉动流评测系统、人工瓣膜加速疲劳系统等系列产品,精准解决了医疗器械体外评测领域行业痛点。项目技术获得了生物医学工程学会黄家驷生物医学工程奖二等奖(人体动脉近生理脉动流模拟关键技术及装置,2019),中国生物材料学会科学技术奖二等奖(可降解植介入医疗器械设计与制造关键技术,2021),成果入选中国科学技术协会“科创中国”榜单先导技术(植介入医疗器械设计、优化与评测关键技术,2021)。本项目具有以下核心优势:
1. 核心理论先进,关键技术行业领先。2. 评测功能丰富,评测产品覆盖面广。3. 波形模拟准确,评测结果可信度高。4. 自主知识产权,核心部件全国产化。
团队带头人:樊瑜波,教授,博导,长江学者,国家杰青,国家自然科学基金创新群体“生物力学与力生物学”(2014)、科技部“植介入医疗器械的生物力学”创新团队(2013)、北航医工板块学术带头人,国务院生物医学工程学科评议组副组长,生物力学及医疗器械设计与评测领域专家,组织筹建了首届医工整合联盟并担任理事长。从事“植介入医疗器械的生物力学”领域研究24年,取得突出成果。
团队核心成员包括国家优青2人,国家高层次人才2人,获国自然“骨和心血管生物力学与力生物学”创新团体,科技部“植介入医疗器械的生物力学与力生物学”重点领域创新团队。团队提出了基于公理设计的个性化可降解类植介入医疗器械优化设计方法,建立了个性化可降解植介入器械设计与评测技术平台。团队开发的植介入医疗器械设计、优化及评测关键技术已应用于纳通、阿迈特、佰仁公司等30余家医疗器械企业产品研发中,取得巨大经济效益;植介入医疗器械评测技术已应用于协和医院、阜外医院等20余家权威三甲医院和中检院医疗器械检定所、北检所等医疗器械检定检验机构,产生广泛的社会效益。
评价单位:“科创中国”医疗器械产业科技服务团 (中国生物材料学会)
评价时间:2022-11-15
综合评价
该项目针对植介入医疗器械在体内面临的复杂力学环境导致的近生理评测困难、国产化评测设备匮乏的问题,突破了植介入医疗器械在体外评测方面的关键技术,开发的评测设备平台实现了广覆盖、高精度、国产化的医疗器械评测功能,契合国内医疗器械原始创新、自主检验、加速发展的市场趋势。项目已初步验证可行性,完成了工程样机开发,经产业化技术支持,可实现工程样机向产品样机的转化,并以更为专业的专利布局保护样机核心技术。国产植介入医疗器械评测设备一旦实现产业化,可打破国外技术垄断,填补创新产品检定评测细分领域的空白,实现高端评测设备国产化、高效化、平价化,促进医疗器械产业发展,具有十分巨大的应用价值和商业价值。
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